不同肥料對馬鈴薯產(chǎn)量、品質(zhì)和經(jīng)濟(jì)效益的影響

羅照霞，竇俊煥，呂 汰，王 鵬，郭天順，李芳弟，頡煒清，齊小東

（天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，甘肅 天水 741000）

隨著人們對馬鈴薯營養(yǎng)價(jià)值的認(rèn)識和市場需求的擴(kuò)大，馬鈴薯生產(chǎn)越來越受到重視。但是長期以來，為了追求高產(chǎn)在馬鈴薯生產(chǎn)中普遍存在著化肥施用量較大，少施甚至不施有機(jī)肥和微量元素肥料，導(dǎo)致土壤鹽漬化加重，物理性狀變差，土壤水溶性養(yǎng)分隨雨水流入河流或者滲透進(jìn)入地下水，使得河流和地下水污染，富營養(yǎng)化嚴(yán)重[1-3]。人們過度重視化肥帶來的作物增產(chǎn)的同時(shí)，忽略了有機(jī)肥的施用。近年來，微生態(tài)制劑已被應(yīng)用于飼料生產(chǎn)業(yè)、農(nóng)業(yè)等各領(lǐng)域中。生物有機(jī)肥具有固氮、解磷、解鉀功能和生物緩釋調(diào)控作用，能改善土壤結(jié)構(gòu)，減少土傳病，促進(jìn)根系生長，培肥地力，增強(qiáng)土壤保肥、保水能力，提高肥水利用率。生物有機(jī)肥既能肥沃土壤，又能增加土壤透氣性，為作物生長發(fā)育奪取高產(chǎn)創(chuàng)造條件[4-6]。養(yǎng)分供應(yīng)不均衡已成為限制馬鈴薯優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的障礙因子，而目前馬鈴薯平衡施肥的研究多集中在大量元素的研究上，有關(guān)微生物肥料的研究甚少。為了減少化肥用量，篩選優(yōu)良新型肥料，實(shí)現(xiàn)綠色穩(wěn)產(chǎn)增效的目標(biāo)，本試驗(yàn)研究了馬鈴薯專用肥和生物有機(jī)肥在馬鈴薯上的增產(chǎn)增收效果，以期為綠色食品馬鈴薯生產(chǎn)科學(xué)施肥提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

指示馬鈴薯品種為‘青薯9 號’（青海省農(nóng)林科學(xué)院提供）。供試肥料為撒可富（高濃度硫酸鉀型通用肥，N∶P∶K=15∶15∶15，總養(yǎng)分≥45%），當(dāng)?shù)伛R鈴薯配方肥（N∶P∶K = 16∶10∶6），黃腐酸微生物菌劑（黃腐酸≥20%，有機(jī)質(zhì)≥45%，枯草芽孢桿菌+地衣芽孢桿菌≥1 億/g），黃腐酸鉀[黃腐酸≥25%，有機(jī)質(zhì)≥40%，N + P2O5+ K2O≥16%（6∶0∶10）]，黃腐酸生物有機(jī)肥（黃腐酸≥12%，有機(jī)質(zhì)≥40%，巨大芽孢桿菌+ 膠凍樣類芽孢桿菌≥0.5億/g）。

1.2 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)設(shè)在天水市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所中梁試驗(yàn)站，該區(qū)屬半干旱山區(qū)，海拔1 650 m，降雨量500～600 mm，年平均氣溫為11.5 ℃，無霜期185 d。試驗(yàn)地土壤屬中壤黃綿土，土壤有機(jī)質(zhì)含量17.42 g/kg，全氮0.53 g/kg，全磷1.07 g/kg，速效氮45.6 mg/kg，速效磷27.5 mg/kg，速效鉀79 mg/kg。前茬作物為冬小麥。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)設(shè)6 個處理。處理1：不施肥（CK）；處理2：當(dāng)?shù)伛R鈴薯配方肥1 500 kg/hm2；處理3：當(dāng)?shù)伛R鈴薯復(fù)合肥（撒可富）1 125 kg/hm2+黃腐酸微生物菌劑187.5 kg/hm2；處理4：當(dāng)?shù)伛R鈴薯復(fù)合肥（撒可富）1 125 kg/hm2+ 黃腐酸鉀150 kg/hm2；處理5：當(dāng)?shù)伛R鈴薯復(fù)合肥（撒可富）1 125 kg/hm2+黃腐酸生物有機(jī)肥375 kg/hm2；處理6：當(dāng)?shù)伛R鈴薯復(fù)合肥（撒可富）1 125 kg/hm2。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3 次重復(fù)，小區(qū)長6.67 m，寬1.8 m，面積12 m2。小區(qū)間走道0.6 m。株距0.33 m，行距0.6 m，按行長方向播種，每小區(qū)60 株，3 333 株/667m2。肥料在播種時(shí)一次性施入，不追肥，2017 年4 月20 日播種，10 月1 日收獲。6 月23 日噴藥（大生+樂果）防治蚜蟲，7 月25 日噴藥（代森錳鋅）防治晚疫病。

1.4 測定項(xiàng)目與方法

收獲時(shí)每個處理取20 株考種，測量單株塊莖數(shù)，單株薯重，分大薯（重量大于150 g）、中薯（重量為75～150 g）和小薯（重量小于75 g）進(jìn)行產(chǎn)量結(jié)構(gòu)分析，整小區(qū)收獲計(jì)產(chǎn)。

品質(zhì)測定：干物質(zhì)測定用烘干恒量法，淀粉用雙波長法[7]，維生素C 用熒光法[8]，還原糖含量測定采用3,5-二硝基水楊酸比色法[9]。

數(shù)據(jù)采用軟件DPS 3.01 進(jìn)行顯著性分析，LSD法檢驗(yàn)處理間差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同肥料處理對馬鈴薯經(jīng)濟(jì)性狀的影響

就經(jīng)濟(jì)性狀而言（表1），所有施肥處理單株產(chǎn)量均較不施肥處理高，處理3 單株產(chǎn)量最高，達(dá)0.521 kg，塊莖數(shù)最多，為6.9 個，但由于小薯數(shù)居多導(dǎo)致商品薯率較低；其次為處理4，單株產(chǎn)量為0.481 kg，塊莖數(shù)為5.7 個。處理5 和處理6單株結(jié)薯數(shù)較少，但大中薯較多，因而并不影響總產(chǎn)量的提高。處理1、2、3 商品薯率未達(dá)80%，在65.44%～78.97%，處理4、5、6 商品薯率超過80%，分別為80.96%、83.71%和81.69%。處理5商品薯率較處理1（不施肥）和處理2（當(dāng)?shù)伛R鈴薯配方肥）分別提高27.92%和6.00%，處理2 較處理1 商品薯率提高20.68%。從表1 的分析可以看出，施肥促進(jìn)了馬鈴薯大中薯的形成，使得總產(chǎn)量相應(yīng)提高。

2.2 不同肥料處理對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

2017 年馬鈴薯生長前期降雨量充足，致使馬鈴薯植株生長旺盛，但中后期（薯塊膨大期）持續(xù)干旱，致使產(chǎn)量受到嚴(yán)重影響。從試驗(yàn)結(jié)果可以看出（表2），所有施肥處理產(chǎn)量均較不施肥處理高，而處理3、4、5、6 產(chǎn)量均較當(dāng)?shù)伛R鈴薯配方肥處理高。處理5產(chǎn)量最高，為23 915 kg/hm2，較處理1（對照）增產(chǎn)45.15%，較處理2（當(dāng)?shù)伛R鈴薯配方肥）增產(chǎn)29.85%；處理6 產(chǎn)量次之，為23 237 kg/hm2，較處理1增產(chǎn)41.04%，較處理2增產(chǎn)26.17%；產(chǎn)量居第3 位的是處理3，為23 166 kg/hm2，較處理1和處理2 分別增產(chǎn)40.60%和25.78%；處理4 產(chǎn)量為22 806 kg/hm2，較處理1 和處理2 分別增產(chǎn)38.42%和23.83%，除了處理2 之外，所有處理與對照差異均達(dá)極顯著水平；處理2 較處理1 增產(chǎn)11.79%，差異不顯著。施用馬鈴薯復(fù)合肥和生物有機(jī)肥可以明顯提高馬鈴薯產(chǎn)量，與當(dāng)?shù)伛R鈴薯配方肥相比，產(chǎn)量增幅在23.83%～29.85%。有機(jī)肥處理之間差異均不顯著，有機(jī)肥與當(dāng)?shù)伛R鈴薯配方肥處理之間差異均顯著。

表1 不同處理馬鈴薯經(jīng)濟(jì)性狀Table 1 Economic traits of potato under different treatments

表2 不同處理馬鈴薯產(chǎn)量Table 2 Yield of potato under different treatments

2.3 不同肥料處理對馬鈴薯品質(zhì)的影響

如表3 所示，所有施肥處理干物質(zhì)、粗淀粉、還原糖和維生素C 含量均較不施肥處理高，所有施有機(jī)肥處理均較當(dāng)?shù)伛R鈴薯配方肥高。與產(chǎn)量的變化不同，處理3、4、5 干物質(zhì)、粗淀粉、還原糖、維生素C 含量均較處理6 高，處理4較處理3 高。處理5 干物質(zhì)、粗淀粉、還原糖和維生素C 含量分別為25.64%、19.69%、0.224%和22.84 mg/100g，較處理1（對照）分別提高了15.65%、16.65%、17.28%和12.90%，差異均達(dá)極顯著水平；較處理2（當(dāng)?shù)伛R鈴薯配方肥）分別提高了9.34%、9.82%、10.89%和6.38%，差異均達(dá)極顯著水平。處理2 干物質(zhì)、粗淀粉、還原糖和維生素C 含量較處理1 分別提高了5.77%、6.22%、5.76%和6.13%，除還原糖外差異均達(dá)極顯著水平。處理5 干物質(zhì)、粗淀粉、還原糖、維生素C 含量較處理6 提高了3.43%、6.66%、7.69%和2.65%，差異均達(dá)顯著水平。由以上分析可知，在施用馬鈴薯復(fù)合肥（撒可富）的基礎(chǔ)上施用不同有機(jī)肥，對馬鈴薯干物質(zhì)含量、粗淀粉含量、還原糖含量和維生素C 含量均有不同程度的提高。

2.4 不同肥料處理對馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益的影響

從表4 結(jié)果來看，所有施肥處理雖然肥料投入增加，但產(chǎn)值、每公頃純收入均較不施肥處理高，說明施肥成本雖然增加，但有助于產(chǎn)值和純收入的提高。處理2肥料投入成本最少，其次為處理6，處理3、4、5肥料投入成本相差不大，但從純收入來看，處理5、6純收入接近，分別為32 489.0和32 454.2元/hm2，較對照分別提高了6 127.4和6 092.6元/hm2，增收率達(dá)23.24%和23.11%。處理3 產(chǎn)值為37 065.6 元/hm2，較對照提高了10 704.0 元/hm2，純收入提高了5 109.0 元/hm2，增收率達(dá)19.38%。處理4肥料投入與處理5基本一致，但產(chǎn)值卻相差較大，處理5 較處理4 提高了1 774.4 元/hm2，增收率提高了6.61 個百分點(diǎn)，說明黃腐酸生物有機(jī)肥對馬鈴薯生長和增收效果要明顯好于黃腐酸鉀肥。施用馬鈴薯復(fù)合肥和生物有機(jī)肥可以明顯提高經(jīng)濟(jì)效益，與當(dāng)?shù)伛R鈴薯配方肥相比增收在15.50%～22.05%。

表3 不同處理馬鈴薯塊莖品質(zhì)Table 3 Tuber quality of potato under different treatments

表4 不同處理馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益Table 4 Economic benefits of potato under different treatments

3 討 論

近年來，化肥的施用量不斷增加，顯著提高了作物的產(chǎn)值，加快了農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展。馬鈴薯是需肥量較大的作物，肥料在馬鈴薯的整個生育期起著十分重要的作用，可顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量。但是肥料種類和施用量不平衡，不僅導(dǎo)致肥料利用率低，馬鈴薯品質(zhì)下降，而且增加了農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)成本。生物有機(jī)肥是一種含有大量活微生物的肥料，該肥料施入土壤后可使作物根系周圍的微生物大量繁殖，發(fā)揮自生固氮或聯(lián)合固氮作用，可以溶解土壤中難溶化合物供給作物吸收或分泌生長激素，增加土壤向作物提供營養(yǎng)的能力，促進(jìn)作物生長[10,11]，且不會對土壤造成不良影響，使土壤向健康方向發(fā)展[12]。岳超等[13]研究表明，馬鈴薯施用緩控釋肥、生物有機(jī)肥對馬鈴薯產(chǎn)量構(gòu)成因素影響不明顯，但可以明顯提高產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益，產(chǎn)量增幅在7.88%～14.92%。李鳴鳳等[14]研究表明，配施有機(jī)水溶肥料后馬鈴薯產(chǎn)量增加7.07%～23.76%，產(chǎn)投比為6.54～16.06。武淑霞等[15]報(bào)道，有機(jī)肥、無機(jī)肥、生物肥相結(jié)合施用，可明顯提高蔬菜維生素C 含量，從而提高蔬菜的品質(zhì)。李鳴鳳等[14]的研究結(jié)果也表明，施用有機(jī)水溶肥料可顯著提高馬鈴薯塊莖的維生素C含量、可溶性糖含量、干物質(zhì)含量及淀粉含量。劉衛(wèi)平和劉和平[16]研究表明，在馬鈴薯生育期噴施3 次水溶性肥料，可提高馬鈴薯淀粉含量，并有顯著增產(chǎn)作用。本試驗(yàn)得出相同的結(jié)果，與當(dāng)?shù)伛R鈴薯配方肥相比，本試驗(yàn)有機(jī)肥增產(chǎn)在23.83%～29.85%，增收在15.50%～22.05%，馬鈴薯干物質(zhì)含量提高7.12%～9.34%，淀粉含量提高7.75%～9.82%，維生素C 含量提高3.77%～6.38%，說明有機(jī)肥是提高馬鈴薯產(chǎn)量、品質(zhì)及農(nóng)民經(jīng)濟(jì)效益的重要農(nóng)藝措施之一。

生產(chǎn)實(shí)踐證明，肥料的投入極大地促進(jìn)了作物產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的提高，提高了作物水分利用效率，成為實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)和土壤水分有效利用的主要措施[17]，水分也會提高作物產(chǎn)量，但對作物的影響不是孤立的，即水肥之間存在著耦合效應(yīng)[18-20]。本試驗(yàn)馬鈴薯塊莖膨大期持續(xù)干旱，導(dǎo)致馬鈴薯嚴(yán)重減產(chǎn)，而干旱也不同程度的影響了肥料的肥效。試驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)?shù)伛R鈴薯復(fù)合肥（撒可富）+黃腐酸生物有機(jī)肥的施用效果最好，可以顯著改善馬鈴薯品質(zhì)，提高馬鈴薯產(chǎn)量，增加農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益，可以考慮在綠色食品馬鈴薯生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。